Elmagyarázzuk, mi a neutron, hogyan fedezték fel, mi a funkciója és tulajdonságai. Továbbá, mi az a maghasadás, és mire használják.
A neutron egy szubatomi részecske, amely stabilitást ad az atomnak.Mi az a neutron?
A neutron egyfajtaszubatomi részecske (részecskék, amelyek a atomok aügy) jelen van egyes atomok magjában, és semleges elektromos töltéssel rendelkezik. Az összes atom avilágegyetem neutronokból állnak,protonok (pozitív töltésű) éselektronok (negatív elektromos töltés).
A neutronok az atommagban találhatók (a hidrogén kivételével), a protonokkal együtt. Erős nukleáris erők tartják össze őket, míg az elektronok a klasszikus atomi modellben különböző módon táncolnak.pályák. Emiatt a protonokat és neutronokat únnukleonok.
A neutron felfedezése
James Chadwick kísérletileg igazolta a neutron létezését.A neutronok felfedezése előtt egy ismeretlen volt a tömeg és az atomok töltése, különösen akkor, amikor nyilvánvalóvá vált, hogy az elektronok nem lehetnek az atomokban atommag, hanem hogy a magtömeg nem felelt meg pontosan a protonok össztömegének.
Így Ernest Rutherford német fizikus, aki felfedezte a protonokat, 1920-ban felvetette, hogy szükség van egy neutronra, vagyis egy olyan részecske, amely tömeget biztosít az atomnak anélkül, hogy megváltoztatná az atomot. elektromos töltés.
Évekkel később, 1932-ben James Chadwick angol fizikus, az 1935-ös Nobel-díjas fedezte fel a neutronokat. Fizikai. Különböző tapasztalatoknak és tanulmányoknak köszönhetően a paraffin vagy egyéb ütések során kapott sugárzás vegyületek hidrogénben gazdag Chadwick kimutatta, hogy a fizikai előrejelzések nem felelnek meg a megfigyelt jelenségnek.
Más szóval, a kapott sugárzás a protonhoz hasonló, de elektromos töltéssel nem rendelkező részecskékből származott. Ez volt az első tapasztalat, amely a neutronok formális felfedezéséhez vezetett.
A neutronok tulajdonságai
A neutronok tömege hasonló a proton tömegéhez, de valamivel nagyobb (1,00137-szer), és ezért sokkal nagyobb, mint az elektroné (1838,5-szer). A protonokhoz hasonlóan alapvető részecskékből állnak, az úgynevezettkvarkok. A neutronoknak két kvarkjuk van"le-"(lent) és egy"fel" (felett). A kvarkok töltéseinek összege nulla.
Ha az atommagban találhatók, a neutronok stabilak, de kint, szabad állapotban felezési idejük 879,4 másodperc, mielőtt protonná, elektronná és elektron-antineutrínóvá bomlanak. Ez gyakran megtörténik az atomerőművekben, ahol nagy a szabad neutronok koncentrációja.
Neutron funkció
A neutronok stabilizáló funkciót töltenek be az atommagban. Ha nem így lenne, a protonok taszítanák egymást. A neutronok jelenlétükkel kompenzálják ezt a taszító elektromos erőt az erős nukleáris erővel, amely egyedivé teszi a protonokat és a neutronokat az atommagban.
A szabad neutronok azonban más típusú funkciókhoz is használhatók, amelyek kényelmesekemberi lény. Például az anyagok behatolására és megjelenítésére használják, szabályozott kibocsátása révén.
A maghasadás során is felhasználják, vagyis az atommag felszakadásához szabad neutronokkal bombázva, így reakciók amelyek hatalmas mennyiségeket szabadítanak felEnergia. Ez természetesen számos veszélyt rejt magában, hiszen az ellenőrizetlen neutronkibocsátás károsíthatja a szerkezet afehérje alap azélőlények.
Atommaghasadás
Az atommaghasadás az atomok lebomlásának egy formája, különösen nehéz anyagok atomjai, például az urán (U) és stabil izotópjai.
Ez az eljárás abból áll, hogy például és gyakrabban az urán atommagját gyors neutronokkal bombázzák, ami a hasadást és az urán felszabadulását okozza. Energia, és ezzel együtt új szabad neutronokat, egy láncreakcióban, amely képes nagy mennyiségű hasznosítható energia előállítására.
Ha ez a reakció ellenőrzött környezetben megy végbe, akkor felhasználható a generálásra elektromosság turbinák használata és emberi felhasználásra történő felosztása, ahogy az atomerőművekben történik. A nukleáris energia viszonylag biztonságos és meglehetősen költséghatékony, de magában foglal bizonyos kockázatokat mivel mellékesen toxikus elemeket termel (radioaktív).
Ellenkezőleg, amikor ez a reakció ellenőrizetlen módon megy végbe, akkor a jelenlétünkben vagyunk atombomba, az egyik legpusztítóbb háborús találmány, amely a emberi lény megfoganhattak, például azok, amelyek a kormány amerikai a városok Hirosima és Nagaszaki a világháború.